作為水資源貧乏的國家，高效、節(jié)能、可持續(xù)地得利用好水資源，歷來是國家的重點(diǎn)工程。幾乎全國每個(gè)的主要城市區(qū)域都有其建立和配套的污水處理廠，通過將以工業(yè)為主的污水進(jìn)行多道工序的處理，進(jìn)行專業(yè)的預(yù)處理、生物處理、污泥處理等過程，從而達(dá)到在達(dá)到符合國家相關(guān)機(jī)構(gòu)的排放標(biāo)準(zhǔn)后傳輸給下一道環(huán)節(jié)。水處理是為了使水質(zhì)滿足特定環(huán)境及回用的用途。
然而水處理又是一個(gè)自動(dòng)化高度集成的行業(yè)應(yīng)用。從預(yù)處理工藝、一級(jí)處理工藝、二級(jí)處理工藝、深度處理工藝以及污泥處理工藝，每一個(gè)環(huán)節(jié)，都需要有集成的控制系統(tǒng)來完成每個(gè)環(huán)節(jié)的數(shù)據(jù)控制。而這些不同的工藝，以及想對(duì)應(yīng)的污水提升泵房、沉砂池、沉淀池 、生物處理構(gòu)筑物等設(shè)施，分布地域開闊。對(duì)于現(xiàn)場(chǎng)的作業(yè)管理管理而言，就需要能夠有快速集成、簡(jiǎn)單易用的控制設(shè)備，對(duì)于現(xiàn)場(chǎng)的作業(yè)環(huán)境，進(jìn)行時(shí)時(shí)控制，從而確保每個(gè)環(huán)節(jié)的順利進(jìn)行。
簡(jiǎn)單易用:
對(duì)于水處理應(yīng)用的方案來說，首先是要能夠簡(jiǎn)單易用，能夠在滿足其現(xiàn)場(chǎng)應(yīng)用的前提下，更方便與現(xiàn)場(chǎng)工作人員的使用。而“簡(jiǎn)單易用、開放靈活”，是邦納SHP一體式控制器最大的優(yōu)點(diǎn)。城市污水處理工藝按流程和處理程序劃分，可分為預(yù)處理工藝、一級(jí)處理工藝、二級(jí)處理工藝、深度處理工藝和污泥處理工藝，以及最終的污泥處置。 污水處理包含了多種工藝，每種工藝都包括不同的組成部分和流程，每個(gè)組成部分都有其各自的運(yùn)行指標(biāo)和要求。多種工藝集成，也就要求了自動(dòng)化系統(tǒng)能夠在高性能的操作同時(shí)，提供更為靈活的操作。
美國邦納的SHP控制器，從產(chǎn)品的控制操作，應(yīng)用界面以及編程軟件的設(shè)置，都突出了“簡(jiǎn)單易用”的設(shè)計(jì)理念。SHP控制器成本大大低于同性能PLC與人機(jī)界面組合，軟件和硬件使用都非常方便。此款設(shè)備包括控制器，人機(jī)界面，內(nèi)置I/O，網(wǎng)絡(luò)和可移動(dòng)的大容量數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器，成為一個(gè)一體化單元，是一款功能強(qiáng)大，可信賴的控制產(chǎn)品，畫面和控制程序用同一個(gè)工業(yè)級(jí)軟件BAPS完成。PLC與觸摸屏的結(jié)合，二合一的集合設(shè)計(jì)，更大地提簡(jiǎn)化了用戶的操作。減少了集成的故障風(fēng)險(xiǎn)。高穩(wěn)定性可讓現(xiàn)場(chǎng)的工作人員，可以不用擔(dān)心由于普通PLC的操作煩瑣，以及信號(hào)及系統(tǒng)不兼容的難題。更可靈活掌控現(xiàn)場(chǎng)的操作。
同時(shí)，編程軟件簡(jiǎn)單易用，畫面和控制程序使用同樣的軟件，采用相同的變量，不需要通訊進(jìn)行數(shù)據(jù)交換，不需要中間變量進(jìn)行轉(zhuǎn)換，只需要一次下載就可以完成畫面和控制器程序的傳送。軟件有非常好的在線監(jiān)控功能，直接在畫面上顯示出所有變量的數(shù)據(jù)值和狀態(tài)，同時(shí)也可以進(jìn)行變量表監(jiān)控和強(qiáng)制等功能。可以同時(shí)打開多個(gè)窗口，不同窗口的程序可以復(fù)制粘貼，大大方便了程序員代碼編寫。強(qiáng)大的控制能力，可支持浮點(diǎn)運(yùn)算，高級(jí)數(shù)學(xué)運(yùn)算，多回路PID自整定，字符串操做等。所有系列的產(chǎn)品都是一個(gè)軟件，支持IEC61131標(biāo)準(zhǔn)，可以方便的進(jìn)行不同平臺(tái)的移植。
如圖一是SHP一體式控制器系統(tǒng)水處理行業(yè)拓?fù)鋱D：
SHP一體式控制器具有強(qiáng)大的通信能力：
由于污水處理的現(xiàn)場(chǎng)環(huán)境范圍大，因此水處理應(yīng)用需要極強(qiáng)的通信信號(hào)能力。水處理應(yīng)用現(xiàn)場(chǎng)，需要經(jīng)過多個(gè)環(huán)節(jié)的處理措施。各個(gè)不同環(huán)節(jié)中，所使用的儀器設(shè)備各有不同，分布區(qū)域非常分散，這也就要求了所使用的控制器設(shè)備，能夠在支持長(zhǎng)距離信息傳輸?shù)耐瑫r(shí)，更能兼容多種傳輸信號(hào)。
由此可見，邦納SHP控制器擁有卓越的網(wǎng)絡(luò)連接能力。PCM-ST標(biāo)準(zhǔn)型控制器和PCM-AD高端控制器支持USB和以太網(wǎng)進(jìn)行程序下載和監(jiān)控（ST支持USB，AD支持以太網(wǎng)，不兼容），同時(shí)還支持Profibus和CANOpen總線，以及邦納自己設(shè)計(jì)的B-NET總線。其中，CANopen和B-NET兩種總線協(xié)議是所有型號(hào)的標(biāo)準(zhǔn)配置，可以通過刷新硬件的FIRMWARE進(jìn)行轉(zhuǎn)換。PCM-BA基本型控制器，PCM-ST標(biāo)準(zhǔn)型控制器和PCM-AD高端控制器都支持CANopen主站，都可以成為PROFIBUS從站，PCM-AD高端控制器支持PROFIBUS主站。PCM-BA基本型控制器支持2個(gè)串口，PCM-ST標(biāo)準(zhǔn)型控制器和PCM-AD高端控制器都可以支持3個(gè)串口（ST 兩個(gè)，AD3個(gè)）。SHP控制器具有多種通訊選件，以太網(wǎng)，電話調(diào)制解調(diào)器，無線通訊，GPRS/GSM，GPS定位卡。
綜合多種通訊及信號(hào)能力的控制器確保了現(xiàn)場(chǎng)信號(hào)的時(shí)時(shí)傳輸。
強(qiáng)大的系統(tǒng)集成能力：
提供方案的整體能力也是邦納自動(dòng)化集成方案對(duì)于水處理廠的專業(yè)應(yīng)用的綜合表現(xiàn)。在提供SHP一體式控制器方案的同時(shí)，更可以有能夠結(jié)合邦納公司的工業(yè)無線網(wǎng)網(wǎng)絡(luò)產(chǎn)品DX70/80以及超聲波傳感器（T30UF，QT50U等）產(chǎn)品進(jìn)行應(yīng)用集成。美國邦納作為自動(dòng)化行業(yè)的領(lǐng)先企業(yè)，堅(jiān)持為用戶提供以傳感器為核心的綜合解決方案，以下簡(jiǎn)述其應(yīng)用過程。
當(dāng)污水經(jīng)過一道道的工序進(jìn)入相應(yīng)的處理池中時(shí)，首先由各種監(jiān)測(cè)儀表（包括溫度、壓力、液位、流量、pH值、電導(dǎo)率、懸浮固體等傳感器）將污水的相關(guān)值進(jìn)行采集，比如說利用Banner T30UX超聲波傳感器檢測(cè)到水位信息，這些前端的傳感設(shè)備將接入邦納DX70無線網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)的節(jié)點(diǎn)，隨后DX70無線網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)節(jié)點(diǎn)將采集的模擬量數(shù)據(jù)通過無線電波發(fā)送到網(wǎng)關(guān)，然后網(wǎng)關(guān)將數(shù)據(jù)傳輸?shù)街骺匕罴{SHP一體式控制器或計(jì)算機(jī)系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)對(duì)污水處理過程的全程監(jiān)測(cè)和控制。
邦納無線傳感技術(shù)，使遠(yuǎn)程信號(hào)采集和多點(diǎn)監(jiān)測(cè)測(cè)量成為可能，大大方便了污水處理過程監(jiān)視的實(shí)施。無線傳感技術(shù)與傳統(tǒng)有線系統(tǒng)相比，具有很大潛力。水處理工廠由于地理的限制和污水的限制，使得布線成為一個(gè)很大的難關(guān)，在某些塔式藥劑投放地點(diǎn)，根本不可能實(shí)現(xiàn)布線來采集數(shù)據(jù)，而此時(shí)，無線系統(tǒng)就可以發(fā)揮關(guān)鍵的作用。配合SHP一體式控制器，邦納的DX70無線網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)給予用戶的既是成本上的節(jié)省和又是實(shí)施時(shí)間上的便利。
圖三：接有無線DX70無線產(chǎn)品和超聲波傳感器T30UF的污水處理箱
水處理行業(yè)是通過，通過物理、化學(xué)和生物手段，對(duì)水質(zhì)進(jìn)行治理、去除或增加水中某些對(duì)生產(chǎn)、生活及環(huán)境不需要或需要物質(zhì)的全過程。在國家倡導(dǎo)節(jié)能性社會(huì)的發(fā)展主題下，水處理行業(yè)的應(yīng)用起著越來越重要的作用。本文通過邦納的SHP一體式控制器、邦納無線網(wǎng)絡(luò)產(chǎn)品DX70/80和超聲波傳感器T30UX三種產(chǎn)品組合系統(tǒng)集成，綜合地解決了高效率的能源利用同時(shí)，更需要有集成的自動(dòng)化控制系統(tǒng)相輔相成的問題。
